Tốc độ luân chuyển nhiệt (2 độ /phút so với . 10 độ /phút) Từ 20 độ đến 200 độ trong không khí thay đổi tuổi thọ mỏi của máy sưởi vỏ bọc PFA (Perfluoroalkoxy) từ 50.000 đến 10.000 chu kỳ như thế nào?

Chu kỳ nhiệt từ 20 độ đến 200 độ gây ra hiện tượng mỏi trong bộ gia nhiệt vỏ bọc PFA trong không khí do sự giãn nở chênh lệch giữa polyme và các thành phần kim loại bên trong. Tuổi thọ mỏi với tốc độ đạp xe chậm (2 độ/phút) là 50.000-100.000 chu kỳ. Tuổi thọ giảm xuống còn 10.000-20.000 chu kỳ với tốc độ nhanh 10C/phút. Tốc độ cao hơn tạo ra gradient nhiệt độ lớn hơn trên thành PFA, làm tăng ứng suất nhiệt và dẫn đến hình thành vết nứt nhanh hơn. Cơ chế mỏi nhiệt trong máy sưởi Pfa Sức căng gây ra bởi chu trình nhiệt xuất phát từ sự không khớp về hệ số giãn nở nhiệt (CTE) giữa PFA (120 × 10⁻⁶ / độ) và dây điện trở kim loại (17 × 10⁻⁶ / độ). Biên độ ứng suất Δσ=Δ × ΔT × E, trong đó Δ là chênh lệch CTE, ΔT là dao động nhiệt độ và E là mô đun đàn hồi. Tốc độ tăng nhanh hơn dẫn đến gradient nhiệt độ tức thời cao hơn, dẫn đến ứng suất cục bộ cao hơn. Tuổi thọ mỏi định lượng so với tốc độ tăng dần Sau đây đã được thiết lập cho PFA bằng cách sử dụng chu trình nhiệt được kiểm soát từ 20 độ đến 200 độ. Đối với tốc độ tăng tốc 1 độ C/phút, chu kỳ dẫn đến hỏng hóc là 100.000-200.000 và hỏng hóc xảy ra do quá tải. Ở tốc độ 2 độ/phút, có 50.000-100.000 chu kỳ và hư hỏng là do nứt bề mặt. Ở mức 5 độ/phút, chu kỳ là 20.000-40.000 và vết nứt nghiêm trọng hơn. Số chu kỳ là 10.000-20.000 với tốc độ 10 độ/phút và xảy ra hiện tượng nứt xuyên tường. Ở 20 độ/phút, chu kỳ là 5.000-10.000 và nhanh chóng bị đứt. Hướng dẫn lựa chọn tốc độ tăng tốc đạp xe nhiệt Tốc độ tăng tốc (độ / phút) Các chu kỳ đến khi thất bại Chế độ thất bại được khuyến nghị<2 >100,000 Crazing Yes 2-5 50,000-100,000 Surface cracking Yes 5-10 20,000-50,000 Cracking Acceptable 10-15 10,000-20,000 Through-wall cracking Limited >15 <10,000Rapid failure None Informed specification For a PFA heater exposed to thermal cycling between 20°C and 200°C, the ramp rate should be limited to 5°C/min or less for >50.000 chu kỳ. Kỹ sư có thể tăng tuổi thọ mỏi nhiệt bằng cách tăng tốc độ gia nhiệt.